CN116293179B - 一种机械管卡及其测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械管卡及其测试装置，包括压套、卡瓦、管卡和铰链片，所述压套、卡瓦和管卡分别呈对称的两半圆式结构拼接形成中空的圆柱形结构，其中，所述管卡包括第一管卡和第二管卡，所述压套分别对应设置于第一管卡和第二管卡内，所述卡瓦设置于压套的内侧。本发明能够实时准确检测管道受到轴向力功能，满足在封闭空间输入压力作用下，活塞产生足够轴向力，满足机械管卡的卡抱能力测试功能，采用活塞和模拟管分体式结构，节约制造成本，通过机械管卡设计，旋转张开角度大，满足现在安装要求，能够轻松打开或关闭机械管卡功能，能够有效的抱紧管道能力，能够压紧卡瓦产生径向位移功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械管卡及其测试装置。
背景技术
随着经济的迅速的发展，各种资源的利用率也大幅度提高，其中海洋石油就得到了大力开发。海洋开采平台和FPSO船上需要大量立管，作为海洋石油开采重要基础设施，需要有应对突发受损破坏而泄露的应急维修技术解决方案以保护能源安全和环境安全。由于立管本身存在介质和海洋环境腐蚀以及外界的载荷导致立管破损，这时应急修复管卡作为改造和维抢修的必要工具，需要对立管维修进行综合考虑。考虑到立管的材料、重量、空间等因素，为了应急修复管道并检测修复管卡的卡抱能力，需要设计一款满足于修复管道的机械管卡及其测试装置。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种机械管卡及其测试装置，能够实时准确检测管道受到轴向力功能，满足在封闭空间输入压力作用下，活塞产生足够轴向力，满足机械管卡的卡抱能力测试功能，采用活塞和模拟管分体式结构，节约制造成本，通过机械管卡设计，旋转张开角度大，满足现在安装要求，能够轻松打开或关闭机械管卡功能，能够有效的抱紧管道能力，能够压紧卡瓦产生径向位移功能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种机械管卡，包括压套、卡瓦、管卡和铰链片，所述压套、卡瓦和管卡分别呈对称的两半圆式结构拼接形成中空的圆柱形结构，其中，所述管卡包括第一管卡和第二管卡，所述第一管卡和第二管卡的两端分别通过等间隔排列的第一螺栓和第一螺母锁紧固定，所述压套分别对应设置于第一管卡和第二管卡内，所述卡瓦设置于压套的内侧。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一管卡和第二管卡的其中一端两侧还分别通过铰链片、第三内六角螺钉、第二螺栓和第二螺母铰接。
在本发明一个较佳实施例中，所述压套的外侧端外壁凸出设置有环形分布的第四台阶，所述第四台阶的轴向等间隔环形分布设置有贯穿的螺纹孔并通过第一螺柱和第三螺母与第一管卡和第二管卡的外侧端轴向等间隔环形分布的螺纹孔螺纹连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述卡瓦的外壁设置有两道环形分布的第一锥面结构与压套的内壁设置的两道环形分布的第二锥面结构相互对应。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一管卡和第二管卡的两相对拼接面中部分别通过第四内六角螺钉固定有挡片与卡瓦和压套的拼接面对应限位。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一管卡和第二管卡的内侧端内壁凸出设置有环形分布的第五台阶，所述卡瓦的内侧端与第五台阶的外侧端对应限位。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一管卡和第二管卡的外壁还等间隔环绕分布设置有多个吊耳。
提供一种机械管卡测试装置，包括壳体、压盖、活塞、模拟管和力传感器，所述壳体呈中空的柱形结构设置且内侧端的内壁凸出设置有环形分布的第一台阶，所述壳体的第一台阶面的内侧壁内凹设置有多个密封槽并分别安装有第一密封圈，所述压盖设置于壳体的外侧端，所述活塞呈中空的柱形结构设置于壳体内且外侧端的外壁凸出设置有环形分布的第二台阶与第一台阶对应限位，所述活塞的第二台阶面的外侧壁内凹设置有多个密封槽并分别安装有第二密封圈，所述壳体和活塞的第一密封圈和第二密封圈之间对应形成密封腔，所述壳体径向贯穿设置有与密封腔对应连通的测试口，所述力传感器的一端设置于活塞的外侧端上，所述模拟管呈中空的柱形结构设置且内侧端的内壁凸出设置有环形分布的第三台阶，所述模拟管在第三台阶的径向等间隔环形分布设置有贯穿的沉孔螺钉孔并通过第二内六角螺钉与活塞内侧端径向等间隔环形分布设置有贯穿的螺纹孔连接形成一体式结构。
在本发明一个较佳实施例中，所述压盖上螺纹连接有方形阵列分布的多个第一内六角螺钉，多个所述第一内六角螺钉的螺纹端螺纹连接有垫片均布固定在力传感器的另一端。
在本发明一个较佳实施例中，所述壳体的轴向环形等间隔分布设置有圆柱通孔，所述压盖上同样设置有环形等间隔分布的圆柱通孔，所述第一管卡和第二管卡的内侧端端面等间隔环形分布设置有多个螺纹孔，所述压盖和壳体的圆柱通孔通过第二螺柱和第四螺母与第一管卡和第二管卡的螺纹孔锁紧固定形成一体式结构。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种机械管卡及其测试装置，能够实时准确检测管道受到轴向力功能，满足在封闭空间输入压力作用下，活塞产生足够轴向力，满足机械管卡的卡抱能力测试功能，采用活塞和模拟管分体式结构，节约制造成本，通过机械管卡设计，旋转张开角度大，满足现在安装要求，能够轻松打开或关闭机械管卡功能，能够有效的抱紧管道能力，能够压紧卡瓦产生径向位移功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一种机械管卡及其测试装置一较佳实施例的立体图；
图2是本发明一种机械管卡及其测试装置一较佳实施例的俯视图；
图3是图2的A-A面的剖视图；
图4是图2的B-B面的剖视图；
图5是图3的C部分的局部放大图；
图6是图3的D部分的局部放大图。
实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1结合图2-图6所示，本发明实施例包括：
一种机械管卡，包括压套1、卡瓦2、管卡和铰链片3。
其中，所述压套1、卡瓦2和管卡分别呈对称的两半圆式结构拼接形成中空的圆柱形结构，用以方便进行拼接。
其中，所述管卡包括第一管卡4和第二管卡5，所述第一管卡4和第二管卡5的两端分别通过等间隔排列的第一螺栓6和第一螺母7锁紧固定，保证固定稳定。所述第一管卡4和第二管卡5的其中一端两侧还分别通过铰链片3、第三内六角螺钉8、第二螺栓9和第二螺母10铰接，铰链片3分别通过第三内六角螺钉8固定在第一管卡4和第二管卡5上，第一管卡4和第二管卡5上的铰链片3设置有螺栓孔并通过第二螺栓9和两个第二螺母10固定连接，其中一个第二螺母10为了锁紧铰链片3，另外一个第二螺母10起调节第一管卡4和第二管卡5绕第二螺栓9旋转力度。第一管卡4和第二管卡5用于整体的包覆固定，同时可在铰链片3作用下进行开合，方便作业。
所述压套1分别对应设置于第一管卡4和第二管卡5内，所述压套1的外侧端外壁凸出设置有环形分布的第四台阶11，所述第四台阶11的轴向等间隔环形分布设置有贯穿的螺纹孔并通过第一螺柱12和第三螺母13与第一管卡4和第二管卡5的外侧端轴向等间隔环形分布的螺纹孔螺纹连接，通过调节第三螺母13来调节压套1在第一管卡4和第二管卡5内的深度。
所述卡瓦2设置于压套1的内侧，所述卡瓦2的外壁设置有两道环形分布的第一锥面结构14与压套1的内壁设置的两道环形分布的第二锥面结构15相互对应，目的是卡瓦2在压套1受到第一螺柱12和第三螺母13拧紧的产生轴向力的作用下，压套1向内运动位移，由于压套1内壁两道第二锥面结构15与卡瓦2外壁两道第一锥面结构14配合运动，使卡瓦2产生径向向内位移运动，让卡瓦2抱紧模拟管22。卡瓦2采用弹性结构，有效的径向向内位移变形抱紧模拟管22。
所述第一管卡4和第二管卡5的两相对拼接面中部分别通过第四内六角螺钉16固定有挡片17与卡瓦2和压套1的拼接面对应限位，目的是第一管卡4和第二管卡5在旋启状态下，防止压套1和卡瓦2从第一管卡4和第二管卡5上脱落。
所述第一管卡4和第二管卡5的内侧端内壁凸出设置有环形分布的第五台阶18，所述卡瓦2的内侧端与第五台阶18的外侧端对应限位，用于对卡瓦2的内侧端进行限位，避免压套1在向内移动过程中卡瓦2同步移动造成无法抱紧模拟管22的现象。
所述第一管卡4和第二管卡5的外壁还等间隔环绕分布设置有多个吊耳35，方便机械管卡在使用过程中吊装。
一种机械管卡测试装置，包括壳体19、压盖20、活塞21、模拟管22和力传感器23。
其中，所述壳体19呈中空的柱形结构设置且内侧端的内壁凸出设置有环形分布的第一台阶24，所述壳体19的第一台阶24面的内侧壁内凹设置有多个密封槽并分别安装有第一密封圈25，所述活塞21呈中空的柱形结构设置于壳体19内且外侧端的外壁凸出设置有环形分布的第二台阶26与第一台阶24对应限位，所述活塞21的第二台阶26面的外侧壁内凹设置有多个密封槽并分别安装有第二密封圈27，所述壳体19和活塞21的第一密封圈25和第二密封圈27之间对应形成密封腔，所述壳体19径向贯穿设置有与密封腔对应连通的测试口28，在壳体19上的测试口28输入压力，让压力加载在密封腔上，使活塞21产生轴向力。所述力传感器23的一端设置于活塞21的外侧端上，所述压盖20设置于壳体19的外侧端，所述压盖20上螺纹连接有方形阵列分布的多个第一内六角螺钉29，多个所述第一内六角螺钉29的螺纹端螺纹连接有垫片30均布固定在力传感器23的另一端，由于活塞21产生轴向力，轴向推力传递到力传感器23上。
所述模拟管22呈中空的柱形结构设置且内侧端的内壁凸出设置有环形分布的第三台阶31，所述模拟管22在第三台阶31的径向等间隔环形分布设置有贯穿的沉孔螺钉孔并通过第二内六角螺钉32与活塞21内侧端径向等间隔环形分布设置有贯穿的螺纹孔连接形成一体式结构，使得模拟管22与活塞21同步，当活塞21在加压下受到轴向力时，模拟管22也受到活塞21产生轴向拉力，这样力传感器23能实时检测到模拟管22受到轴向拉力。
所述第一管卡4和第二管卡5固定状态下包覆在模拟管22外部，所述壳体19的轴向环形等间隔分布设置有圆柱通孔，所述压盖20上同样设置有环形等间隔分布的圆柱通孔，所述第一管卡4和第二管卡5的内侧端端面等间隔环形分布设置有多个螺纹孔，所述压盖20和壳体19的圆柱通孔通过第二螺柱33和第四螺母34与第一管卡4和第二管卡5的螺纹孔锁紧固定形成一体式结构，组成整个稳定的机械管卡及其测试装置。
本装置安装应用时，先通过铰链片3用第三内六角螺钉8分别安装在第一管卡4和第二管卡5上，再在第一管卡4和第二管卡5上分别安装卡瓦2，再在第一管卡4和第二管卡5上分别安装压套1，在第一管卡4和第二管卡5上分别安装挡片17和第四内六角螺钉16，再在第一管卡4和第二管卡5的压套1上分别安装第一螺柱12和第三螺母13，再通过第二螺栓9和第二螺母10分别固定第一管卡4和第二管卡5上的铰链片3，组成机械管卡。将模拟管22和活塞21用第二内六角螺钉32连接，再通过在活塞21密封槽里安装第二密封圈27，再在壳体19的密封槽里安装第一密封圈25，然后把壳体19安装在第一管卡4和第二管卡5上，再把刚安装好的活塞21安装在壳体19里，再把压盖20安装在壳体19上，然后安装第二螺柱33和第四螺母34，再在活塞21上安装力传感器23，再在力传感器23上安装垫片30，再在压盖20安装第一内六角螺钉29锁紧垫片30，组成测试装置。把安装好的测试装置安装在刚安装好的机械管卡里，然后安装第一螺栓6和第一螺母7，最后锁紧机械管卡上的第三螺母13，使压套1压紧卡瓦2径向移动锁紧模拟管22，然后在测试口28加载一定压力，产生足够的轴向力，检测机械管卡能够在一定的轴向力作用下能够抱紧模拟管22道。
综上所述，本发明指出的一种机械管卡及其测试装置，能够实时准确检测管道受到轴向力功能，满足在封闭空间输入压力作用下，活塞产生足够轴向力，满足机械管卡的卡抱能力测试功能，采用活塞和模拟管分体式结构，节约制造成本，通过机械管卡设计，旋转张开角度大，满足现在安装要求，能够轻松打开或关闭机械管卡功能，能够有效的抱紧管道能力，能够压紧卡瓦产生径向位移功能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种机械管卡测试装置，应用于机械管卡，所述机械管卡包括压套、卡瓦、管卡和铰链片，所述压套、卡瓦和管卡分别呈对称的两半圆式结构拼接形成中空的圆柱形结构，其中，所述管卡包括第一管卡和第二管卡，所述第一管卡和第二管卡的两端分别通过等间隔排列的第一螺栓和第一螺母锁紧固定，所述压套分别对应设置于第一管卡和第二管卡内，所述卡瓦设置于压套的内侧，所述第一管卡和第二管卡的其中一端两侧还分别通过铰链片、第三内六角螺钉、第二螺栓和第二螺母铰接，所述压套的外侧端外壁凸出设置有环形分布的第四台阶，所述第四台阶的轴向等间隔环形分布设置有贯穿的螺纹孔并通过第一螺柱和第三螺母与第一管卡和第二管卡的外侧端轴向等间隔环形分布的螺纹孔螺纹连接，所述卡瓦的外壁设置的两道环形分布的第一锥面结构与压套的内壁设置的两道环形分布的第二锥面结构相互对应，所述第一管卡和第二管卡的两相对拼接面中部分别通过第四内六角螺钉固定的挡片与卡瓦和压套的拼接面对应限位，所述第一管卡和第二管卡的内侧端内壁凸出设置有环形分布的第五台阶，所述卡瓦的内侧端与第五台阶的外侧端对应限位，所述第一管卡和第二管卡的外壁还等间隔环绕分布设置有多个吊耳，其特征在于，机械管卡测试装置包括壳体、压盖、活塞、模拟管和力传感器，所述壳体呈中空的柱形结构设置且内侧端的内壁凸出设置有环形分布的第一台阶，所述壳体的第一台阶面的内侧壁内凹设置有多个密封槽并分别安装有第一密封圈，所述压盖设置于壳体的外侧端，所述活塞呈中空的柱形结构设置于壳体内且外侧端的外壁凸出设置的环形分布的第二台阶与第一台阶对应限位，所述活塞的第二台阶面的外侧壁内凹设置有多个密封槽并分别安装有第二密封圈，所述壳体和活塞的第一密封圈和第二密封圈之间对应形成密封腔，所述壳体径向贯穿设置有与密封腔对应连通的测试口，所述力传感器的一端设置于活塞的外侧端上，所述模拟管呈中空的柱形结构设置且内侧端的内壁凸出设置有环形分布的第三台阶，所述模拟管在第三台阶的径向等间隔环形分布设置有贯穿的沉孔螺钉孔并通过第二内六角螺钉与活塞内侧端径向等间隔环形分布设置的贯穿的螺纹孔连接形成一体式结构。
2.根据权利要求1所述的机械管卡测试装置，其特征在于，所述压盖上螺纹连接有方形阵列分布的多个第一内六角螺钉，多个所述第一内六角螺钉的螺纹端螺纹连接有垫片并均布固定在力传感器的另一端。
3.根据权利要求1所述的机械管卡测试装置，其特征在于，所述壳体的轴向环形等间隔分布设置有圆柱通孔，所述压盖上同样设置有环形等间隔分布的圆柱通孔，所述第一管卡和第二管卡的内侧端端面等间隔环形分布设置有多个螺纹孔，所述压盖和壳体的圆柱通孔通过第二螺柱和第四螺母与第一管卡和第二管卡的螺纹孔锁紧固定形成一体式结构。
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